第五章低噪放4-2晶体管模型

5.2晶体管高频等效电路射频集成电路主要工艺双极（Bipolar）砷化钾GaAs——最高频率达到100~50GHz超高速微电子学和光电子学CMOS——噪声低、线性好、与数字集成电路兼容3GHz以上Tf工艺技术截止频率(GHZ)Bipolar25–50BiCMOS10–20SiGeHBT40-80描述晶体管的两种模型特点：模型中的每个参数均对应一定的物理意义适用的频率范围较宽举例：混合型模型1.物理模型——等效电路模型2.网络模型特点：把晶体管视为一个双端口黑盒子，分析其端口参数适用于特定频率、线性参数举例：S参数注意：应用不同的模型，分析设计低噪放的方法不同本章重点——用晶体管的混合型模型分析、设计低噪放共射放大器原理图BiBQIBEQV基极偏置VBEQ集电极电源VCC负载电阻RL共同决定工作点Q决定基极偏置电流IBQ、ICQBQICQICCLVR5.2.1双极型晶体管共射小信号等效电路mVqkTVT26当()时smTVV，晶体管可用其等效电路代替输入信号为,sv求输出电流Ci混合型等效电路①理解电路中各元件的物理意义从两个层次上加强对等效电路的理解②理解晶体管作为放大器的本质注意两点①电路中的所有参数均与工作点Q有关②该电路是交流小信号等效电路晶体管作为放大器的本质一个电压控制的电流源——正向传输cmbeigv放大器的输入阻抗，电阻和电容、()berr()beCC放大器输出电阻（很大）orce极限工作频率－－由等效电路中的电容引起TfCgccgfmmT2)(2反向传输器件C引起放大器不稳定5.2.2场效应管小信号模型场效应管工作的两个区——以大小划分DSv饱和区（恒流区）可变电阻区])[()(DSthGSGSnDvVvi可变电阻区特性（很小）DSv理解：)()(thGSGSnDSDVvvig①和成线性关系DiDSv电导值为GSv②此电阻受栅源电压的控制（可变电阻）恒流区——场效应管等效为一个理想的电压控制电流源恒流区特性2)()(21thGSGSnDVvi伏安特性为：DiGSv～成平方律关系DQnthGSGSQnQGSDmIVVvig2)()(转移跨导（对的控制能力）GSvDi小信号跨导与管子特性及工作点偏置有关小信号等效电路正向传输电压控制电流源输入阻抗呈容性输出电阻很大反馈电容引起不稳定极限工作频率－－由等效电路中的电容引起TfgSmgdgSmTCgCCgf2)(2